基于msp430單片機(jī)的微功耗中文人機(jī)界面-文庫吧
2025-01-03 14:17 本頁面
【正文】 的以上特點(diǎn)，使其非常適合于構(gòu)成一個全功能的便攜式單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 二、液晶顯示模塊與接口電路 圖形點(diǎn)陣式液晶可顯示用戶自定義的任意符號和圖形，并可卷動顯示，它作為便攜式單片機(jī)系統(tǒng)人機(jī)交互界面的重要組成部分被廣泛應(yīng)用于實(shí)時檢測和顯示的儀器儀表中。支持漢字顯示的圖形點(diǎn)陣液晶在現(xiàn)代單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中是一種十分常用的顯示設(shè)備，漢字BP機(jī)、手機(jī)上的顯示屏就是圖形點(diǎn)陣液晶。它與行列式小鍵盤組成了現(xiàn)代單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的人機(jī)交互界面。 采用圖形點(diǎn)陣式液晶顯示較之其它顯示方式主要有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）工作電壓低、功耗極低。工作電壓3～5V，工作電流≤10uA／cm2，特別適用于便攜式的儀器儀表中。 （2）液晶顯示屬被動顯示，受外界光線干擾小。 （3）圖形點(diǎn)陣式液晶可顯示的信息量大，分辨率高。 （4）不產(chǎn)生電磁干擾。 （5）可靠性高。使用壽命長。 在設(shè)計中，筆者采用了信利（TRULY）公司的MG12232液晶顯示模塊。MG12232模塊供電電壓的典型值為3V，很適合本系統(tǒng)3V電平的低功耗環(huán)境。其可顯示范圍為12232點(diǎn)陣，即能實(shí)現(xiàn)所謂的雙排漢顯。MG12232采用的控制器是兩片SED1520，一片SED1520控制器可以驅(qū)動16行80列。SED1520控制器可以在3V邏輯下正常工作，因而避免了與MSP430單片機(jī)邏輯電平不匹配的問題。其具體結(jié)構(gòu)框圖見圖2。 圖2 SED1520的引腳定義和結(jié)構(gòu)框圖SED1520控制器作為液晶顯示屏與MCU的接口，它直接驅(qū)動MG12232液晶，控制字符、漢字以及圖形的顯示。由于MSP430F149具有48個I/O引腳，借助SED1520，可以直接利用MSP430的I/O口模擬液晶的讀寫和控制時序。使得MCU對液晶的操作實(shí)際上變?yōu)镸CU對液晶顯示控制器SED1520的操作，因而接口電路的的硬件連接和軟件編程都簡單了很多。 圖2中V5引腳提供MG12232液晶的對比度電壓，可以通過一個－12V電壓發(fā)生電路（如MAX765）產(chǎn)生，經(jīng)一個100K電位器分壓后即可使用。 MCU可以通過SED1520的一些控制引腳和13條常用指令來訪問液晶顯示模塊。如RST用于重啟動SED1520，E1和E2分別用于使能兩片SED1520。R/W控制對SED1520的讀或?qū)?。A0決定此次操作是指令讀寫還是數(shù)據(jù)讀寫。 一個SED1520顯示控制器能控制8016點(diǎn)陣液晶的顯示，其顯示RAM共16行，分2頁，每頁8行，每一頁的數(shù)據(jù)寄存器分別對應(yīng)液晶屏幕上的8行點(diǎn)。當(dāng)設(shè)置了頁地址和列地址后就確定了顯示RAM中的唯一單元。屏幕上的每一列對應(yīng)一個顯示RAM的字節(jié)內(nèi)容，且每列最下面一位為MSB，最上面一位為LSB，即該RAM單元字節(jié)數(shù)據(jù)由低位到高位的各個數(shù)據(jù)位對應(yīng)于顯示屏上某一列的由高到低的8個數(shù)據(jù)位。對顯示RAM的一個字節(jié)單元賦值就是對當(dāng)前列的8行（一頁）像素點(diǎn)是否顯示進(jìn)行控制。 如圖3，MSP430F149單片機(jī)的P5口用作與液晶顯示模塊通信的數(shù)據(jù)口。 圖3 MSP430F149與MG12232的電路連接示意圖MG12232顯示模塊有多個型號，不同型號都采用相同的SED1520控制器，操作及使用方法完全相同，只是尺寸不同。常用的如MG12232－5（76）、MG12232－6（）、MG12232－7（844410mm）等，可以分別用在大小不同的便攜式儀器或設(shè)備上。 對液晶顯示模塊還需著重考慮其背光類型，不同的背光類型消耗電流大不相同。一般可選的背光類型有LED（發(fā)光二極管）、EL（電致發(fā)光燈）以及CCFL型（冷陰極燈管）。EL是一種面發(fā)光的冷光源，在結(jié)構(gòu)上可以做得很大很薄，雖然亮度較低，但發(fā)光非常均勻而且無光斑，尤其是功耗很低。缺點(diǎn)是需要一個高壓交流電壓來驅(qū)動，故需要一個專門的電壓變換電路（如IMP803）。CCFL照明面積更大，適用于需要大面積液晶顯示界面的儀器或設(shè)備中。 三、鍵盤接口 MSP430F149的PP2口除了支持輸入、輸出以外，還支持硬件中斷。PP2口的8個引腳都有各自的控制寄存器，每個引腳可以單獨(dú)控制，并且每個引腳都可以作為中斷源，每一引腳都可以單獨(dú)選擇中斷觸發(fā)沿，單獨(dú)允許中斷。PP2口各使用一個中斷向量，～，～。PP2口的這種結(jié)構(gòu)非常適合實(shí)現(xiàn)基于中斷的鍵盤輸入響應(yīng)程序。 本系統(tǒng)中使用22的行列式鍵盤。鍵盤程序采用行掃描法。、列線定義為輸出口，、行線定義為輸入口。兩根行線需接10K上拉電阻。 基于對系統(tǒng)低功耗要求的考慮，鍵盤輸入響應(yīng)程序應(yīng)設(shè)計為中斷方式運(yùn)行的。即有鍵按下時，產(chǎn)生中斷把MCU從休眠狀態(tài)喚醒，并啟動定時12ms的定時器，隨后MCU又進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)定時器產(chǎn)生中斷時再次將MCU從休眠狀態(tài)喚醒，此時掃描鍵盤，若有鍵按下，則計算出鍵值，并執(zhí)行該鍵值對應(yīng)的功能程序。執(zhí)行完該程序后，MCU再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。 四、漢字顯示的原理與部分程序?qū)嵗?圖形點(diǎn)陣液晶的漢字字模
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